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1、第42卷第2期Vol.42，No.22016年4月SichuanBuildingMaterialsApril，2016转换梁开洞的受力影响分析王琦,陈鸽(西安工业大学建筑工程学院,陕西西安710021)摘要:在高层建筑中,为了实现转换层的充分利用,部墙体的大部分竖向荷载沿拱轴线直接传至支座,转换梁采用在转换梁中开洞的方法,使大量的设备管道通过,达为拱的拉杆;②上部墙体与转换梁作为一个整体共同受力,到降低层高、减少工程造价的目的。本文首先对梁式转换转换梁处于整体弯曲的受拉区,由于上部剪力墙参与受力层的受力机理进行
2、分析,其次对影响巨型混凝土转换梁开而使转换梁承受的弯矩大大减小,转换梁一般为偏心受力洞的受力因素进行分析,最后对转换梁的构造措施进行概构件。述,并对开洞转换梁的研究进行展望。从有限元分析的结果来看,这种受力机理呈现为拱的关键词:转换梁;承载力;开洞梁;钢筋混凝土传力机理,如图2所示,在模型中,转换梁为拉杆拱模型中图分类号:TU311文献标志码:B的拉杆部分,上部墙体为弧形受压拱。所以,这种结构传文章编号:1672-4011(2016)02-0031-02力机理类似于拉杆拱模型。因为存在竖向传力拱的作用,DOI:
3、10.3969/j.issn.1672-4011.2016.02.017当上部墙体上的竖向荷载传到转换梁时,大部分荷载以斜向荷载的形式作用于梁上,如果将斜向荷载分解,可分等0前言效的垂直和水平荷载形式,然而,垂直荷载作用下的弯矩要比不考虑墙体作用时小,在水平荷载作用下,就形成了在现在的工业与民用建筑中,尤其是在高层建筑中,转换梁跨中一定区域内的轴向拉力,而支座区域受轴向压为了实现结构形式的转换,大部分都采用了带转换层的结力现象。这种拱的传力机理使得转换结构的承载力大大提构形式,而转换层又可以兼做设备层或者避难层
4、。存在大高。那么在转换梁净跨内开洞后,这种传力机理会不会遭量设备管道的设备层内,管道要穿过设备层的转换大梁,到破坏?上部剪力墙与转换梁又该如何共同工作?转换梁因此,就需要在转换梁上开洞。随着建筑标准要求的提高,的受力性能会受到怎样的影响?洞口大小会对转换梁的受使得一些通风管道也变得越来越大,洞口也就随之越来越力性能造成怎样的影响?洞口位置的不同影响又如何?这大,这对转换梁的受力极为不利。目前来说,对转换梁的些问题都需要研究。研究很多,而对开洞的转换梁的研究却是寥寥无几。根据[1]JGJ3-2010《高层建筑混凝
5、土结构技术规程》(以下简称《高规》)的有关规定:转换梁不宜开洞。若必须开洞时,洞口边距支座柱边的距离不宜小于梁截面高度;被洞口削弱的截面应进行承载力计算,因开洞形成的上下弦杆,应加强纵向钢筋和抗剪箍筋的配置。本文主要对开洞转换梁的受力影响进行初步研究与探索。1转换梁的受力机理梁式转换层具有传力直接、明确、受力性能好、构造简单和施工方便等优点,一般应用于底部大空间剪力墙结构体系中,是目前应用最多的一种转换层结构形式。《高规》中指出,根据上部支撑对象的不同,转换梁包含了上部托柱及拖墙两种形式。而两种形式的转换梁构件
6、在受力性能、内力、构件配筋及构造方面存在较大的差异。托柱转换梁构件在其受力特点上与一般的混凝土框架梁构件在净跨范围内承受竖向集中荷载的情况在本质上没有区别,因图1拖墙转换梁应力分布图2受力机理此,本文主要研究拖墙转换梁。由国内外实验研究及有限元分析表明,拖墙转换梁结2开洞转换梁的受力影响分析构在竖向荷载满跨布置的情况下,在距离转换梁L范围以0外(L为转换梁的净跨)的竖向应力δy分布比较均匀(如图由以上对转换梁受力机理分析及李雅[2]对转换梁受力01所示),几乎接近直线分布,而在转换梁与上部墙体的界影响分析可知,
7、剪力墙满跨布置时对转换梁的受力是最有面上,竖向压力在支座处最大,在跨中截面处最小。形成利的,转换梁的应力最小,因此,在满跨布置的情况下,这种受力状态的主要原因有两点:①拱的传力作用,即上我们就可以在转换梁受剪力较小或者纯弯段区域开洞口,而洞口的大小及位置的选择确实是至关重要的。从国内外作者简介:王琦(1966-),男,吉林四平人,高级工程师,主要从事工的研究及规范中对开洞的位置及大小有以下结论:①洞口程施工及项目管理工作。宜位于梁中和轴附近;②当洞口大于梁高的1/4时,开洞·31·Vol.42，No.2第42卷
8、第2期April，2016SichuanBuildingMaterials2016年4月[5]位置需位于跨中净跨1/2区段内;③当洞口直径大于1/3构设计规范》中有关规定,也要满足一定的构造要求。梁高时,需进行专门的有限元分析。由此可知,随着洞口1)开洞转换大梁主筋不宜有接头,不可避免时,同一的增大,对转换梁受力的影响也越来越大,拱模型受力机截面内接头钢筋面积不应超过全部主筋面积的25
